JP2019012018A - シュラウドヘッドの移動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】炉内構造物の移動時におけるシュラウドヘッドの落下による燃料集合体の損傷を防止できるシュラウドヘッドの移動方法を提供する。【解決手段】上蓋2を取り外して原子炉圧力容器1を開放した後、上部ガイドロッド17の下端部が、原子炉圧力容器1の内面に設置された下部ガイドロッド16の上端部に接続される。この上部ガイドロッド17の上端が、原子炉圧力容器1の軸方向において、原子炉圧力容器1の真上に形成された原子炉ウェル19と機器仮置きプール22を連絡する通路23の底面23Aの位置まで達する。原子炉圧力容器1内の炉心4より上方において原子炉圧力容器1内で原子炉圧力容器1に取り外し可能に設置される、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、通路23内を移動され、さらに、上端が通路23の底面23Aの位置まで達している上部ガイドロッド17に沿って移動される。【選択図】図1
Description
本発明は、シュラウドヘッドの移動方法に係り、特に、沸騰水型原子力プラントの原子炉を構成する原子炉圧力容器内に設置されている、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドを移動するのに好適なシュラウドヘッドの移動方法に関する。
沸騰水型原子力プラントの原子炉は、原子炉圧力容器内に、炉心支持板、上部格子板、複数の燃料集合体、複数の制御棒、炉心シュラウド、シュラウドヘッド、気水分離器及び蒸気乾燥器等を配置して構成される。複数の燃料集合体は、原子炉圧力容器内に設置された炉心シュラウド内に配置され、炉心を構成している。これらの燃料集合体の下端部は、炉心シュラウドに取り付けられた炉心支持板を貫通して制御棒案内管の上端に保持される燃料支持金具によって支持され、これらの燃料集合体の上端部は炉心シュラウドに取り付けられた上部格子板によって保持される。複数の制御棒のそれぞれは、下方より燃料集合体の相互間に出し入れされる。炉心を覆うシュラウドヘッドが上部格子板の上端部に取り外し可能に取り付けられ、気水分離器がシュラウドヘッドの上面に取り付けられて上方に向かって伸びている。蒸気乾燥器が、気水分離器よりも上方において原子炉圧力容器の内面に取り外し可能に取り付けられている。上蓋が、原子炉圧力容器の上端部のフランジに取り付けられて、原子炉圧力容器を密封している。
さらに、複数のガイドロッドが、原子炉圧力容器の軸方向に伸びている状態で、原子炉圧力容器の周方向における異なる位置(180°の間隔で二箇所)で原子炉圧力容器の内面に設置されている。炉心シュラウドよりも上方に位置するシュラウドヘッド、気水分離器及び蒸気乾燥器等の炉内構造物が、沸騰水型原子力プラントの定期検査時における燃料集合体の交換作業のために、原子炉圧力容器から取り出される際に、さらには、燃料交換作業の終了後で、それらの炉内構造物を原子炉圧力容器内に搬入して下降させる際において、それらのガイドロッドはそれらの炉内構造物をガイドする役割を有している。特に、炉内構造物を原子炉圧力容器内に搬入して下降させるときには、それらのガイドロッドは、原子炉圧力容器の周方向における、炉内構造物の据え付け位置を特定する機能も有している。
特開平2−126766号公報は、原子炉圧力容器の内面に設置されたガイドロッドの一例を示している。このガイドロッドは、下端が炉心シュラウドヘッドの上端部に位置しており、上端が原子炉圧力容器の上端部のフランジ付近に位置している。
特開平8−327769号公報に記載された、原子炉圧力容器の内面に設置されたガイドロッドが、上部ガイドロッドと下部ガイドロッドに分割されている。上部ガイドロッドは、下部ガイドロッドの延長線上で下部ガイドロッドよりも上方に配置される。
特開平1−210900号公報にも、上部ガイドロッドと下部ガイドロッドに分割されたガイドロッドが記載されている。この下部ガイドロッドは、下端が炉心シュラウドヘッドの上端部に位置して、上端が原子炉圧力容器内に設置された蒸気乾燥器の下端部の位置で原子炉圧力容器内面に設置された下部ブラケット付近に位置しており、原子炉圧力容器内面に固定されている。上部ガイドロッドは下部ガイドロッドの延長線上で下部ガイドロッドよりも上方に配置され、上部ガイドロッドの下端部は下部ガイドロッドの上端部に取り外し可能に接続される。
特開平1−210900号公報では、上蓋が原子炉圧力容器の上端部のフランジから取り外された状態で、上部ガイドロッドの上端部が、そのフランジの上面よりも上方に向かって伸びており、そして、そのフランジに取り外し可能に設置された支持部材に取り付けられる。上部ガイドロッドの上端部は、その支持部材の上端部に向かって傾斜している。
ある一つの運転サイクルでの沸騰水型原子力プラントの運転が停止された後、沸騰水型原子力プラントの定期検査が実施される。この定期検査期間中には、炉心内の一部の燃料集合体の燃料交換が行われる。
特開平1−210900号公報では、沸騰水型原子力プラントの定期検査時には、原子炉圧力容器のフランジに取り付けられた上蓋を取り外して原子炉圧力容器を開放し、そのフランジの上端部に支持部材を取り外し可能に設置する。この支持部材には、上部ガイドロッドが取り付けられており、上部ガイドロッドの下端部が、原子炉圧力容器の内面に固定された下部ガイドロッドの上端部に接続される。
原子炉圧力容器内で上方に位置する蒸気乾燥器が、原子炉圧力容器から取り外されて、原子炉建屋内の天井クレーンに吊り下げられた吊り天秤である吊り具に、特開平1−210900号公報の図5に示すように、4箇所の位置で吊り下げられる。その後、取り外された蒸気乾燥器は、天井クレーンによりその吊り具と共に吊り上げられ、上部ガイドロッドに沿って上昇し、やがて、原子炉圧力容器の上方に形成された原子炉ウェル内の所定の位置に到達する。このとき、冷却水は、原子炉圧力容器内で、原子炉圧力容器の上端部に形成されたフランジの上面の位置まで満たされている。この蒸気乾燥器は、原子炉ウェルから、原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路内を通って機器仮置きプールまで水平方向に移動され、機器仮置きプール内に保管される。次に、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドが、炉心シュラウドから取り外されて、蒸気乾燥器と同様に天井クレーンにより原子炉ウェル内の所定の位置まで吊り上げられる。さらに、このシュラウドヘッドは、冷却水中を機器仮置きプールまで水平方向に移動され、機器仮置きプール内冷却水中に保管される。
上記の定期検査終了後においては、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッド、及び蒸気乾燥器が、この順に、上記の吊り具を用いて天井クレーンにより機器仮置きプールから原子炉ウェル内の原子炉圧力容器の真上の位置まで移動され、原子炉圧力容器内の所定の位置まで下降される。そして、それらは、原子炉圧力容器内の所定の位置に設置される。その後、上蓋が原子炉圧力容器のフランジに取り付けられ、原子炉圧力容器が密封される。やがて、次の運転サイクルでの運転を行うために、沸騰水型原子力プラントが再起動される。
蒸気乾燥器、及び気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドを、原子炉圧力容器から取り出すとき、及び蒸気乾燥器及びそのシュラウドヘッドを原子炉圧力容器内に搬入するとき、これらは、天井クレーンに吊り下げられて、原子炉圧力容器内の炉心の真上で原子炉圧力容器の軸方向における、原子炉圧力容器のフランジよりもかなり上方の位置に位置する場合がある。原子炉圧力容器の軸方向におけるこの位置は、特開平1−210900号公報に記載された、原子炉圧力容器の上端部のフランジに取り付けられた支持部材で支持された上部ガイドロッドの上端よりもかなり上方である。
気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドが、原子炉圧力容器内の炉心の真上で原子炉ウェル内において上記のように高い位置(原子炉圧力容器の軸方向において機器仮置きプールと原子炉ウェルを連絡する通路(第1通路)の底面よりも上方の位置)に存在する状態で、そのシュラウドヘッドを天井クレーンに吊っているワイヤが、万が一、切れた場合には、シュラウドヘッドの落下事象が発生する。この落下事象において、シュラウドヘッドが回転しながら落下した場合には、炉心内の燃料集合体が、回転しながら落下するシュラウドヘッドによって損傷を受ける可能性がある。このような燃料集合体の損傷は、避けなければならない。
本発明の目的は、シュラウドヘッドの移動時におけるシュラウドヘッドの落下による燃料集合体の損傷を防止できるシュラウドヘッドの移動方法を提供することにある。
上記した目的を達成する本発明の特徴は、上蓋を取り外して原子炉圧力容器を開放した後、上部ガイドロッドの下端部を、原子炉圧力容器の内面に設置された下部ガイドロッドの上端部に接続し、上部ガイドロッドの下端部が下部ガイドロッドの上端部に接続された状態で、上部ガイドロッドが下部ガイドロッドより上方に向かって伸びており、さらに、上部ガイドロッドの上端が、原子炉圧力容器の軸方向において、原子炉圧力容器の真上に形成された原子炉ウェルと原子炉ウェルのとなりに形成された機器仮置きプールを連絡する通路の底面の位置まで達しており、
原子炉圧力容器内に配置された炉心より上方において原子炉圧力容器内で原子炉圧力容器に取り外し可能に設置される、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドが移動される、原子炉圧力容器内におけるそのシュラウドヘッドの設置位置と機器仮置きプールとの間では、そのシュラウドヘッドを、原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路内を移動させ、さらに、上端がその通路のその底面の位置まで達している上部ガイドロッドに沿って移動させることにある。
原子炉圧力容器内に配置された炉心より上方において原子炉圧力容器内で原子炉圧力容器に取り外し可能に設置される、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドが移動される、原子炉圧力容器内におけるそのシュラウドヘッドの設置位置と機器仮置きプールとの間では、そのシュラウドヘッドを、原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路内を移動させ、さらに、上端がその通路のその底面の位置まで達している上部ガイドロッドに沿って移動させることにある。
下部ガイドロッドの上端部に接続された上部ガイドロッドの上端が、原子炉圧力容器の軸方向において、原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路の底面の位置まで達しているため、炉心より上方において原子炉圧力容器内で原子炉圧力容器に取り外し可能に設置されるシュラウドヘッドが移動される、原子炉圧力容器内におけるシュラウドヘッドの設置位置と機器仮置きプールの間で、このシュラウドヘッドが、炉心の真上であって、原子炉ウェル内の、原子炉圧力容器の軸方向においてその通路の底面の位置よりも上方の位置に位置しているときに、そのシュラウドヘッドが、万が一、その位置から落下する場合であても、落下するシュラウドヘッドを、上部ガイドロッド及び下部ガイドロッドによってガイドしながら下降させることができる。このため、落下するシュラウドヘッドの回転は上部ガイドロッド及び下部ガイドロッドによって防止され、落下するシュラウドヘッドによる、炉心に装荷された燃料集合体の損傷を防止することができる。
上記した目的は、上蓋を取り外して原子炉圧力容器を開放した後、上部ガイドロッドの下端部を、原子炉圧力容器の内面に設置された下部ガイドロッドの上端部に接続し、上部ガイドロッドの下端部が下部ガイドロッドの上端部に接続された状態で、上部ガイドロッドが下部ガイドロッドより上方に向かって伸びており、
原子炉圧力容器内に配置された炉心より上方において原子炉圧力容器内で原子炉圧力容器に取り外し可能に設置される、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドが移動される、原子炉圧力容器内におけるそのシュラウドヘッドの設置位置と原子炉圧力容器の真上に形成された原子炉ウェルのとなりに形成された機器仮置きプールとの間では、シュラウドヘッドを、浮き部材を設けた吊り具に吊り下げた状態で、原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路内を移動させ、さらに、上部ガイドロッド及び前記下部ガイドロッドに沿って移動させることによっても達成することができる。
原子炉圧力容器内に配置された炉心より上方において原子炉圧力容器内で原子炉圧力容器に取り外し可能に設置される、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドが移動される、原子炉圧力容器内におけるそのシュラウドヘッドの設置位置と原子炉圧力容器の真上に形成された原子炉ウェルのとなりに形成された機器仮置きプールとの間では、シュラウドヘッドを、浮き部材を設けた吊り具に吊り下げた状態で、原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路内を移動させ、さらに、上部ガイドロッド及び前記下部ガイドロッドに沿って移動させることによっても達成することができる。
原子炉ウェル内で炉心の真上で、浮き部材を設けた吊り具に吊り下げられたシュラウドヘッドが、万が一、浮き部材を設けた吊り具と共に落下した場合には、吊り具に設けられた浮き部材の作用によって、シュラウドヘッド及び吊り具の落下速度が著しく減速されるため、原子炉圧力容器1に向かって落下するシュラウドヘッド及び吊り具による、炉心に装荷された燃料集合体の損傷を防止することができる。
本発明によれば、落下するシュラウドヘッドによる、炉心内の燃料集合体の損傷を防止することができる。
発明者等は、原子炉圧力容器から取り出された、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドの移動時において、移動しているシュラウドヘッドが落下する事象が生じても原子炉圧力容器内の炉心に装荷されている燃料集合体の損傷を防止できるシュラウドヘッドの移動方法について種々の検討を行った。この検討結果を以下に説明する。
原子炉圧力容器から取り出されたそのシュラウドヘッドは、原子炉圧力容器から取り出された後、及び原子炉圧力容器内に搬入されるときに、このシュラウドヘッドは、原子炉ウェルと機器仮置きプールの間を原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路を通して移動される。シュラウドヘッドの移動時には原子炉ウェル、機器仮置きプール及び通路には冷却水が充填されているため、シュラウドヘッドは冷却水中を移動する。蒸気乾燥器の移動時には、冷却水が原子炉圧力容器内で原子炉圧力容器のフランジの上面まで充填されており、原子炉ウェル、機器仮置きプール及び上記の連絡通路内には冷却水が存在しない。このため、原子炉圧力容器と機器仮置きプールの間を移動する蒸気乾燥器は、気中を移動する。上記の連絡通路を移動させるため、シュラウドヘッド及び蒸気乾燥器は、原子炉ウェル内で原子炉圧力容器内の炉心の真上では、原子炉圧力容器の軸方向においてその通路の底面よりも上方に位置させる必要がある。
このように、気水分離器が取り付けられたシュラウドヘッドが、原子炉ウェル内で原子炉圧力容器内の炉心の真上で、原子炉圧力容器の軸方向において通路の底面よりも上方に位置しているときに、前述のシュラウドヘッドの落下事象が発生したとしても、落下するシュラウドヘッドによる炉心内の燃料集合体の損傷を避けなければならない。上記の検討により、発明者等は、シュラウドヘッドの落下による炉心内の燃料集合体の損傷を防止する以下の対策を考え付いた。すなわち、この対策は、上蓋を取り外して原子炉圧力容器を開放した後、上部ガイドロッドの下端部を、原子炉圧力容器の内面に設置された下部ガイドロッドの上端部に接続し、上部ガイドロッドの下端部が下部ガイドロッドの上端部に接続された状態で、上部ガイドロッドの上端が、原子炉圧力容器の軸方向において、原子炉圧力容器の真上に形成された原子炉ウェルと原子炉ウェルのとなりに形成された機器仮置きプールを連絡する通路の底面の位置まで達しており、原子炉圧力容器内に配置された炉心より上方において原子炉圧力容器内で原子炉圧力容器に取り外し可能に設置されるシュラウドヘッドが移動される、原子炉圧力容器内の位置と機器仮置きプールの間では、このシュラウドヘッドを、原子炉ウェルと機器仮置きプールを連絡する通路内を移動させ、さらに、上端が通路の底面の位置まで達している上部ガイドロッドに沿って移動させることである。
発明者等は、他の対策として、そのシュラウドヘッドを吊り下げる吊り具に浮き部材を取り付けることを考えた。シュラウドヘッドを吊り下げた吊り具がシュラウドヘッドと共に冷却水中で落下したとしても、吊り具に設置された浮き部材の作用により、冷却水中におけるシュラウドヘッド及び吊り具の落下速度が減速され、シュラウドヘッドの回転が防止されるため、落下するシュラウドヘッドによる炉心内の燃料集合体の損傷が防止される。
なお、蒸気乾燥器も、原子炉圧力容器と機器仮置きプールの間で移動され、この移動時において、原子炉ウェル内で原子炉圧力容器内の炉心の真上では、原子炉圧力容器の軸方向においてその通路の底面よりも上方に位置する。この状態で、蒸気乾燥器が、万が一、落下する事象が発生したとしても、落下した蒸気乾燥器は、炉心シュラウドを覆う上部格子板上に設置されているシュラウドヘッドに取り付けられた気水分離器上に落下する。このため、シュラウドヘッドの下方で炉心内に装荷された燃料集合体は、落下する蒸気乾燥器によって損傷を受けることはない。
上記の検討により見出された各対策を反映したそれぞれの実施例を、以下に説明する。
本発明の好適な一実施例である実施例1のシュラウドヘッドの移動方法を、図1ないし図5を用いて以下に説明する。
まず、本実施例が適用される沸騰水型原子力プラントの構造を、図1及び図2を用いて説明する。この沸騰水型原子力プラントは、例えば、改良型沸騰水型原子力プラント(ABWR原子力プラント)である。図2には、沸騰水型原子力プラントの原子炉の構造が示されている。この原子炉は、原子炉圧力容器1、及び原子炉圧力容器1内に配置された炉心シュラウド3、炉心4、炉心支持板6、上部格子板7、シュラウドヘッド8、気水分離器9及び蒸気乾燥器10を備えている。炉心シュラウド3が、原子炉圧力容器1内に設置される。炉心支持板6は、炉心シュラウド3内に配置されて炉心シュラウド3に取り付けられている。上部格子板7は、炉心シュラウド3の上端に取り付けられ、炉心支持板6よりも上方に配置される。上部格子板7は、格子部材7A,円筒部7B及びフランジ29を有する。格子部材7Aは円筒部7Bの下端に取り付けられ、フランジ29は円筒部7Bの上端に取り付けられている。
制御棒(図示せず)を操作する制御棒駆動機構(図示せず)を内部に設置する制御棒駆動機構ハウジング14が、原子炉圧力容器1の底部に設けられ、この底部から下方に向かって伸びている。複数の制御棒案内管31が原子炉圧力容器1内で炉心支持板6の下方に配置され、各制御棒案内管31の下端が原子炉圧力容器1内でそれぞれの制御棒駆動機構ハウジング14の上端に取り付けられる。複数の燃料支持金具(図示せず)のそれぞれが、炉心支持板6を貫通しており、各制御棒案内管31の上端によって支持される。
核燃料物質を含む複数の燃料集合体5のそれぞれの下端部が燃料支持金具で支持され、燃料集合体5のそれぞれの上端部が上部格子板7の格子部材7Aで保持される。これらの燃料集合体5により炉心4が構成され、炉心シュラウド3が炉心4を取り囲んでいる。1つの燃料支持金具が4体の燃料集合体5の下端部を支持しており、1つの制御棒案内管31内に配置された1体の制御棒が、制御棒駆動機構の操作により、制御棒案内管31内から燃料支持金具を通してこの燃料支持金具によって支持される4体の燃料集合体5の相互間に挿入される。
シュラウドヘッド8が、上部格子板7の上端部に存在するフランジ29に取り付けられる。気水分離器9が、シュラウドヘッド8の上端部の曲面部に設置されている。蒸気乾燥器10は、原子炉圧力容器1内で気水分離器9の上方に配置され、原子炉圧力容器1に設置される。上蓋2が、原子炉圧力容器1の上端部のフランジ1Aに取り付けられて、原子炉圧力容器1を密封している。原子炉圧力容器1の上端部付近には、タービン(図示せず)に炉心4で発生した蒸気を導く主蒸気配管(図示せず)が接続される主蒸気ノズル15が形成されている。原子炉圧力容器1と炉心シュラウドの間に形成される環状のダウンカマ内の冷却水を昇圧して各燃料集合体5内に供給する複数のインターナルポンプ13が、取り外し可能に、原子炉圧力容器1の底部に設けられる。
図3に示す複数の下部ガイドロッド16が、原子炉圧力容器1の軸方向に伸びている状態で、原子炉圧力容器1の周方向における異なる位置(180°の間隔で二箇所)において原子炉圧力容器1の内面に対向して配置される。下部ガイドロッド16の下端部が上部格子板7の上端部のフランジ29に取り付けられ、下部ガイドロッド16の上端部が原子炉圧力容器1の内面に設けられた下部ブラケット11に取り付けられる。蒸気乾燥器10及びシュラウドヘッド8のそれぞれの外周部、及びシュラウドヘッド8に取り付けられた気水分離器9設けられたサポートリング(図示せず)の外周部には、下部ガイドロッド16の本数と同数のラグ(図示せず)が取り付けられている。これらのラグには、下部ガイドロッド16が挿入される切欠き部が形成されている。それぞれの下部ガイドロッド16が蒸気乾燥器10、シュラウドヘッド8、及び気水分離器9設けられたサポートリングのそれぞれに取り付けられたラグに形成された切欠き部に挿入されていることによって、蒸気乾燥器10、シュラウドヘッド8、及び気水分離器9のそれぞれの、原子炉圧力容器1の周方向における位置決めがなされる。
原子炉圧力容器1は、原子炉建屋(図示せず)内に設置される原子炉格納容器(図示せず)内に設置されている。原子炉建屋内で原子炉圧力容器1の真上には、図1に示すように、原子炉ウェル19が形成されている。原子炉ウェル19の両隣には、機器仮置きプール(ドライヤセパレータプール)22及び燃料貯蔵プール(図示せず)が配置される。原子炉ウェル19、機器仮置きプール22及び燃料貯蔵プールは、この順に一直線状に配置され、運転床21によって取り囲まれている。沸騰水型原子力プラントの運転停止時の定期検査期間中、原子炉ウェル19と機器仮置きプール22は第1通路23によって連絡され、原子炉ウェル19と燃料貯蔵プールは第2通路(図示せず)によって連絡される。第1通路23及び第2通路のそれぞれは、図示されていないが、沸騰水型原子力プラントの運転中では、積み重ねられた複数のスロットルプラグ(ゲート部材)により封鎖されている。
原子炉圧力容器1と原子炉格納容器の間には、原子炉ウェル19の底部の一部になるバッフルプレート20が配置され、このバッフルプレート20は原子炉圧力容器1と原子炉格納容器に取り付けられている。
沸騰水型原子力プラントは、ある一つの運転サイクルでの運転が終了したとき、沸騰水型原子力プラントの運転が停止される。この運転停止後において、沸騰水型原子力プラントの定期検査が実施される。定期検査期間中において、沸騰水型原子力プラントの機器、配管の保守点検、及び炉心4に装荷された一部の燃料集合体を交換する燃料交換作業が行われる。原子炉圧力容器1内に設置された炉内構造物、例えば、炉心シュラウド3の保守点検を実施するとき、燃料交換作業を実施するときには、まず、格納容器ヘッドの上方に配置されて原子炉ウェル19を覆っている、運転床21に設置されたシールドプラグ(図示せず)が、原子炉建屋内に設置された天井クレーン(図示せず)により除去され、原子炉ウェル19が解放される。次に、原子炉格納容器の、上蓋2を覆っている格納容器ヘッドが、取り外され、その天井クレーンにより原子炉ウェル19外に搬出される。上蓋2が、原子炉圧力容器1のフランジ1Aから取り外され、格納容器ヘッドと同様に、天井クレーンにより原子炉ウェル19外に搬出される。取り外された格納容器ヘッド及び上蓋2のそれぞれは、運転床21上に置かれる。
上蓋2が原子炉ウェル19から搬出された後、図5に示された上部ガイドロッド17の下端部が、原子炉圧力容器1内に設置された各下部ガイドロッド16の上端部にそれぞれ接続される。上部ガイドロッド17を下部ガイドロッド16の上端部に接続する作業の一例を以下に説明する。
この接続作業には、原子炉ウェル19を跨いで配置されて運転床21上に移動可能に設置された燃料交換機(図示せず)が使用される。上部ガイドロッド17を吊るす取り合い具が燃料交換機の燃料掴み具に取り付けられる。この取り合い具に1本の上部ガイドロッド17を吊るして燃料交換機の走行台者及び横行台車を操作して上部ガイドロッド17を1本の下部ガイドロッド16の真上に位置させ、燃料掴み具を下降させて上部ガイドロッド17を下降させる。やがて、下降する上部ガイドロッド17の下端部が下部ガイドロッド16の上端部に接続される。接続された上部ガイドロッド17は、原子炉圧力容器1の、フランジ1A付近の内面に設けられた上部ブラケット12によって保持される。上部ガイドロッド17の下端部が下部ガイドロッド16に接続された後、燃料掴み具に取り付けられた取り合い具が上部ガイドロッド17から取り外され、取り合い具は、燃料掴み具と共に、上方に引き上げられる。他の1本の上部ガイドロッド17の下端部も、同様に、他の一本の下部ガイドロッド16の上端部に接続される。下部ガイドロッド16の上端部に接続された上部ガイドロッド17の上端は、原子炉圧力容器1の軸方向において、原子炉ウェル19と機器仮置きプール22を連絡する第1通路23の底面23Aの位置に位置している
接続された各上部ガイドロッド17は、原子炉ウェル19内に配置された支持部材18によって支持される。支持部材18は、水平方向に伸びて、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aよりも下方に配置されており、支持部材18の一端部が原子炉ウェル19の側面に取り付けられ、支持部材18の他端部が上部ガイドロッド17に取り付けられる(図4参照)。支持部材18は、上部ガイドロッド17が倒れることを防止する。
接続された各上部ガイドロッド17は、原子炉ウェル19内に配置された支持部材18によって支持される。支持部材18は、水平方向に伸びて、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aよりも下方に配置されており、支持部材18の一端部が原子炉ウェル19の側面に取り付けられ、支持部材18の他端部が上部ガイドロッド17に取り付けられる(図4参照)。支持部材18は、上部ガイドロッド17が倒れることを防止する。
支持部材18の原子炉ウェル19の側面及び上部ガイドロッド17への取り付け作業の一例を以下に説明する。この取り付け作業を開始する前に、冷却水24の水面が原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面の位置まで達するように、原子炉圧力容器1内に冷却水24を供給する。冷却水24の水面がフランジ1Aの上面の位置まで達したとき(図4参照)、原子炉圧力容器1内への冷却水24の供給が停止される。
支持部材18の取り付け作業には、例えば、上端部が解放されたプラットフォームを用いる。このプラットフォームは作業員が乗り易くするために床が平らになっており、下方からの放射線を遮へいする放射線遮へい体が床の下に設置され、床の周囲にも放射線を遮へいする放射線遮へい壁が設けられている。支持部材18が載せられて複数の作業員が乗っているプラットフォームが、天井クレーンに吊り下げられた吊り天秤に4箇所で吊り下げられ、天井クレーンの操作により運転床21から原子炉ウェル19内に吊り降ろされる。プラットフォームの上端が支持部材18の設置箇所付近まで下降したとき、プラットフォームの下降が停止される。その後、冷却水24の水面が原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面の位置に維持されている状態で、プラットフォーム上の作業員によって、支持部材18の一端部が原子炉ウェル19の側面に取り付けられ、支持部材18の他端部が上部ガイドロッド17に取り付けられる。各上部ガイドロッド17に支持部材18が取り付けられた後、プラットフォームが、天井クレーンにより上昇され、運転床21上まで移動される。このようにして、各上部ガイドロッド17への支持部材18の取り付けが終了する。なお、支持部材18は、上部ガイドロッド17によってガイドされて上昇または下降する蒸気乾燥器10及びシュラウドヘッド8の移動の障害にならないように、上部ガイドロッド17に取り付けられる。
冷却水24の水面が原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面の位置に維持されている状態において、支持部材18の、原子炉ウェル19の側面及び上部ガイドロッド17への取り付け作業をプラットフォーム上で行う作業員の被ばく線量は、放射線遮へい体及び放射線遮へい壁を前述のようにプラットフォームに設置することによって著しく抑制できる。プラットフォームに設置された放射線遮へい体及び放射線遮へい壁は、後述の支持部材18の、原子炉ウェル19の側面及び上部ガイドロッド17からの取り外し作業が行われるときにおいても、その作業をプラットフォーム上で行う作業員の被ばく線量を抑制する。
また、プラットフォーム上の作業員は、一端部がプラットフォームに取り付けられた安全帯の他端部を体に取り付けている。作業員が、万が一、支持部材18の取り付け作業/取外し作業時にプラットフォームから落下した場合には、その安全帯が、作業員が原子炉ウェル19の底面まで落下することを防いでおり、その底面まで落下する作業員に発生するけがを未然に防いでいる。
蒸気乾燥器10、及び気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8のそれぞれの搬出作業が開始される。気水分離器9の上方に配置された蒸気乾燥器10は、原子炉圧力容器1の内面に取り外し可能に取り付けられている。また、炉心シュラウド3は、この炉心シュラウド3の下端に取り付けられた複数のシュラウドサポートレグ(図示せず)によって原子炉圧力容器1の底部の内面に固定されている。このため、炉心シュラウド3の上端に取り外し可能に取り付けられる、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8は、結果的に、原子炉圧力容器1に取り外し可能に取り付けられている。
蒸気乾燥器10の搬出作業の開始に先立って、第1通路23を封鎖している複数のスロットルプラグが取り除かれる。このとき、冷却水24の水面は、原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面の位置に維持されている。蒸気乾燥器10の搬出作業中においても、冷却水24の水面はフランジ1Aの上面の位置に存在する。
まず、蒸気乾燥器10が、原子炉圧力容器1から取り外され、天井クレーンによって吊り上げられる。この蒸気乾燥器10は、天井クレーンに吊り下げられた、吊り天秤である吊り具25に4本のワイヤ27で吊り下げられている。吊り具25はビーム26を有している。ビーム26は、例えば、特開平1−210900号公報の第3図に示すように、2本用いられており、2本のビーム26を直交するように組み合わせている。なお、吊り具25は、直交する2本のビーム26の替りに正方形状に配置された4本のビーム26を互いに結合させた構造を用いてもよい。
蒸気乾燥器10に取り付けられた各ラグの切欠き部内に下部ガイドロッド16が挿入されているため、吊り具25を用いて天井クレーンにより吊り上げられる蒸気乾燥器10は、各下部ガイドロッド16にガイドされて原子炉圧力容器1内を上昇する。蒸気乾燥器10に取り付けられた各ラグが下部ガイドロッド16から上部ガイドロッド17に対向するまで蒸気乾燥器10が上昇したとき、各上部ガイドロッド17が蒸気乾燥器10に取り付けられた各ラグの切欠き部内に挿入される。このとき以降、蒸気乾燥器10は、各上部ガイドロッド17によってガイドされながら上昇する。
蒸気乾燥器10の下端面が、原子炉圧力容器1内から、原子炉ウェル19内の炉心4の真上で、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aの位置よりも上方に達したとき、蒸気乾燥器10の上昇が停止される。このとき、蒸気乾燥器10に取り付けられた各ラグがそれぞれの上部ガイドロッド17から外れ、蒸気乾燥器10の下面が上部ガイドロッド17の上端よりも上方に位置している。その後、この蒸気乾燥器10は、天井クレーンにより、機器仮置きプール22に向かって水平方向に移動される。具体的には、蒸気乾燥器10は、原子炉ウェル19内における炉心4の真上の位置から第1通路23を通って機器仮置きプール22内の所定位置まで気中を移動される。蒸気乾燥器10は、機器仮置きプール22内の所定位置で機器仮置きプール22の底面上に置かれ、原子炉圧力容器1内に戻されるまで機器仮置きプール22内に保管される。
次に、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8の搬出作業が実施される。この搬出作業の開始に先立って、冷却水24が、原子炉ウェル19、スロットルプラグが取り除かれている第1通路23及び機器仮置きプール22内において、下部ガイドロッド16の上端部に接続された上部ガイドロッド17の上端よりも上方の設定水位まで充填される(図1参照)。気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、炉心シュラウド3から取り外され、蒸気乾燥器10と同様に、吊り具25に吊り下げられて天井クレーンにより原子炉圧力容器1及び原子炉ウェル19内を上昇する。シュラウドヘッド8の上昇も、シュラウドヘッド8、及び気水分離器9のサポートリングに設けられた各ラグの切欠き部に挿入される下部ガイドロッド16及び上部ガイドロッド17のそれぞれにガイドされて行われる。シュラウドヘッド8の下端面が、原子炉ウェル19内の炉心4の真上で、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aの位置よりも上方に達したとき、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8及び気水分離器9の上昇が停止される。
その後、原子炉ウェル19内の冷却水24に浸漬された、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、天井クレーンにより、機器仮置きプール22に向って水平方向に移動される。気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8は、原子炉ウェル19から第1通路23を通って機器仮置きプール22内の所定位置まで冷却水24中を移動される。気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8は、機器仮置きプール22内の所定位置で機器仮置きプール22の底面上に置かれ、原子炉圧力容器1内に戻されるまでこの機器仮置きプール22内で冷却水24中に保管される。
蒸気乾燥器10、及び気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8の原子炉圧力容器1から機器仮置きプール22への搬出が終了した後、炉心4に装荷されている一部の、寿命に達した燃料集合体5(使用済燃料集合体)を燃焼度0GWd/tの新燃料集合体に交換する燃料交換作業が行われる。運転床21上を移動する燃料交換機を操作して燃料掴み具を下降させて炉心4内の使用済燃料集合体を燃料掴み具で把持し、燃料掴み具を上昇させる。炉心4内の使用済燃料集合体は、燃料掴み具と共に上昇し、原子炉圧力容器1から原子炉ウェル19内の所定のレベルまで移動される。原子炉ウェル19と燃料貯蔵プールを連絡する第2通路を封鎖している複数のスロットルプラグは、既に、取り除かれている。
原子炉ウェル19内の所定のレベルに達した使用済燃料集合体は、燃料交換機により燃料貯蔵プールに向かって水平方向に移動される。燃料交換機により、原子炉ウェル19から第2通路を通って燃料貯蔵プールまで移動された使用済燃料集合体は、燃料貯蔵プール内で冷却水中に保管されている燃料貯蔵ラック内に収納される。他の燃料貯蔵ラックに収納されている燃焼度0GWd/tの新燃料集合体は、燃料交換機の燃料つかみ具に把持されて、燃料貯蔵プールから第2通路を通って原子炉ウェル19まで移動され、さらに、原子炉圧力容器1内の炉心4に装荷される。
燃料交換作業が開始される前または燃料交換作業の終了後に、炉心4の周辺部に装荷されている複数の燃料集合体5が燃料貯蔵プールに移動される。これらの燃料集合体の移動後に、炉心シュラウド3の保守点検(例えば、超音波探傷装置による炉心シュラウド3の傷の探傷、またはウォータジェットピーニングによる炉心シュラウド3の内面への圧縮残留応力の付与)が実施される。さらには、燃料交換作業と並行して、原子炉圧力容器1に接続された配管、及び機器等の保守点検が行われる。
燃料交換作業及び原子炉圧力容器1内の保守点検作業が終了した後、機器仮置きプール22内に保管されている、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8、及び蒸気乾燥器10が、順次、原子炉圧力容器1内に搬入される。まず、天井クレーンに吊り下げられた吊り具25に、機器仮置きプール22内の、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8を吊り下げる。天井クレーンにより、このシュラウドヘッド8を、機器仮置きプール22の底面から吊り上げ、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aの位置よりも上方において、第1通路23を通して原子炉ウェル19内の炉心4の真上の位置まで冷却水24中を移動させる。原子炉ウェル19内の炉心4の真上の位置でシュラウドヘッド8の水平方向への移動が停止される。このとき、シュラウドヘッド8の下面は、各上部ガイドロッド17の上端よりも上方であって原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aの位置よりも上方に位置しており、シュラウドヘッド8、及び気水分離器9設けられたサポートリングのそれぞれに取り付けられたそれぞれのラグに形成された切欠き部が各上部ガイドロッド17の真上に位置している。
天井クレーンを操作してシュラウドヘッド8の水平方向への移動が停止された位置からシュラウドヘッド8を原子炉圧力容器1内に向かって下降させる。この下降によって、各上部ガイドロッド17がそれぞれのラグに形成された切欠き部に挿入される。下降するシュラウドヘッド8及び気水分離器9は、各上部ガイドロッド17によってガイドされる。やがて、各上部ガイドロッド17の下端部に接続されたそれぞれの下部ガイドロッド16が、それぞれのラグに形成された切欠き部に挿入される。その後、下降するシュラウドヘッド8及び気水分離器9は、各下部ガイドロッド16によってガイドされる。そして、シュラウドヘッド8の下面が、上部格子板7のフランジ29の上面に着座する。シュラウドヘッド8がこのフランジ29に取り付けられる。
シュラウドヘッド8がフランジ29に取り付けられた後、原子炉ウェル19内の冷却水24が排出され、冷却水24の水面が原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面の位置まで低下される。その後、機器仮置きプール22内の蒸気乾燥器10が、シュラウドヘッド8と同様に、天井クレーンに吊り下げられた吊り具25に吊り下げられ、天井クレーンの操作により第1通路23を通して原子炉ウェル19内の炉心4の真上の位置まで気中を移動させる。その位置で蒸気乾燥器10の水平方向への移動が停止される。停止状態にある蒸気乾燥器10に取り付けられた各ラグに形成された切欠き部は、各上部ガイドロッド17の真上に位置している。蒸気乾燥器10が天井クレーンにより下降されると、各上部ガイドロッド17が蒸気乾燥器10に設けられたそれぞれのラグに形成された切欠き部に挿入され、蒸気乾燥器10が上部ガイドロッド17によってガイドされて下降される。蒸気乾燥器10は、シュラウドヘッド8と同様に、さらに、下部ガイドロッド16によってガイドされる。蒸気乾燥器10が原子炉圧力容器1内で気水分離器9よりも上方の所定の位置まで下降したとき、蒸気乾燥器10の下降が停止され、原子炉圧力容器1に設置される。
原子炉圧力容器1の内面に取りつけられた下部ガイドロッド16に接続された上部ガイドロッド17、及び原子炉ウェル19の側面及び上部ガイドロッド17に取り付けられた支持部材18は、少なくとも、蒸気乾燥器10の原子炉圧力容器1からの搬出作業の開始前に上部ガイドロッド17が下部ガイドロッド16に接続されてから、原子炉圧力容器1内での蒸気乾燥器10の設置終了までの間、原子炉ウェル19内に配置されている。
蒸気乾燥器10の原子炉圧力容器1内への設置終了後に、冷却水24の水面がフランジ1Aの上面の位置に維持されている状態(図4参照)で、吊り天秤に吊り下げられた前述のプラットフォームが、天井クレーンにより、支持部材18の原子炉ウェル19の内面及び上部ガイドロッド17への取り付け位置付近まで下降される。プラットフォームに乗っている作業員が、まず、支持部材18、上部ガイドロッド17及び原子炉ウェル19の内面の、支持部材18取り付け位置付近のそれぞれの除染作業を行い、その後に、支持部材18を上部ガイドロッド17、及び原子炉ウェル19の側面から取り外す。取り外された支持部材18を乗せたプラットフォームが、運転床21上まで移動される。
その後、燃料交換機の操作により、燃料交換機の燃料掴み具に取り付けられた取り合い具を、上部ガイドロッド17の真上の位置から上部ガイドロッド17の上端付近まで下降させる。上部ガイドロッド17がその取り合い部に吊り下げられた後、燃料掴み具を上昇させる。上部ガイドロッド17と下部ガイドロッド16の接続状態が解除され、上部ガイドロッド17が燃料交換機の位置まで引き上げられる。この上部ガイドロッド17は、燃料掴み具から天井クレーンに移され、運転床21上まで移動される。残りの上部ガイドロッド17も、同様に、運転床21上まで移動される。
原子炉ウェル19内の冷却水が排出され、原子炉圧力容器1内の冷却水の水面も主蒸気ノズル15及び蒸気乾燥器10よりも下方まで低下される。上蓋2が、天井クレーンに吊り下げられて原子炉圧力容器1のフランジ1A上まで移動され、原子炉圧力容器1のフランジ1Aに取り付けられる。上蓋2のフランジ1A上まで移動され、原子炉圧力容器1のフランジ1Aへの取り付けが終了した後、複数のスロットルプラグが第1通路23内に設置され、第1通路23が封鎖される。格納容器ヘッドが上蓋2を覆って原子炉格納容器に取り付けられる。その後、シールドプラグが原子炉ウェル19を覆って運転床21に設置される。
沸騰水型原子力プラントの定期検査が終了した後、沸騰水型原子力プラントは、次の運転サイクルでの運転を実施するために起動される。
本実施例では、原子炉圧力容器1を開放した後、上部ガイドロッド17の下端部を、原子炉圧力容器1の内面に設置された下部ガイドロッド16の上端部に接続しており、上部ガイドロッド17の下端部が下部ガイドロッド16の上端部に接続された状態で、上部ガイドロッド17の上端が、原子炉ウェル19内で、原子炉圧力容器1の軸方向において原子炉ウェル19と機器仮置きプール22を連絡する第1通路23の底面23Aの位置まで達しているため、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、機器仮置きプール22と原子炉圧力容器1との間で移動されているときで、炉心4の真上で、原子炉圧力容器1の軸方向において、第1通路23の底面23Aよりも上方に位置しているときに、例えば、ワイヤ27が切れて、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、万が一、落下する場合には、落下する、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が原子炉圧力容器1の軸方向に沿って回転する前に、この落下する、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8に取り付けられた各ラグに形成された切欠き部に、それぞれの上部ガイドロッド17が挿入される。このため、落下したシュラウドヘッド8は、上部ガイドロッド17及び下部ガイドロッド16によってガイドされながら下降する。
このため、落下するシュラウドヘッド8の回転は上部ガイドロッド17及び下部ガイドロッド16によって防止され、落下するシュラウドヘッド8による、炉心4に装荷された燃料集合体5の損傷を防止することができる。
下部ガイドロッド16に接続された上部ガイドロッド17が、原子炉ウェル19内で原子炉ウェル19の側面に取り付けられた支持部材18によって支持されるため、落下するシュラウドヘッド8が原因で上部ガイドロッド17が倒れることを防止でき、落下するシュラウドヘッド8を上部ガイドロッド17に沿ってガイドすることができる。
前述の落下事象が生じない場合においても、下部ガイドロッド16に接続された上部ガイドロッド17により、原子炉圧力容器1から機器仮置きプール22へ搬出される蒸気乾燥器10、及び気水分離器9を取り付けたシュラウドヘッド8を、さらには、機器仮置きプール22から原子炉圧力容器1内に搬入される気水分離器9を取り付けたシュラウドヘッド8、及び蒸気乾燥器10をガイドすることができる。
特開平1−210900号公報の第3図に示された上部ガイドロッドのように、各上部ガイドロッド17の上端部を、上部ガイドロッド17の上端に向かうほど原子炉ウェル19の側面に近づくように傾斜させてもよい。各上部ガイドロッド17の上端部をこのように傾斜させることによって、機器仮置きプール22から原子炉ウェル19内で炉心4の真上に移動された蒸気乾燥器10及びシュラウドヘッド8を下方に向かって移動させるとき、蒸気乾燥器10及びシュラウドヘッド8を上部ガイドロッド17の上端部の傾斜部に沿ってスムーズに上部ガイドロッド17の垂直部分に向かって移動させることができる。このため、蒸気乾燥器10及びシュラウドヘッド8のそれぞれに設けられた各ラグの切欠き部に上部ガイドロッド17の垂直部分が容易に挿入され、下降する蒸気乾燥器10及びシュラウドヘッド8が、設置される所定位置まで、上部ガイドロッド17の垂直部分によってガイドされる。さらに、シュラウドヘッド8が、炉心4の真上で、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の第1通路23の底面23Aの位置よりも上方に位置しているときに、万が一、落下した場合においても、シュラウドヘッド8を上部ガイドロッド17の上端部の傾斜部に沿ってスムーズに上部ガイドロッド17の垂直部分に向かって移動させることができ、シュラウドヘッド8に設けられた各ラグの切欠き部に上部ガイドロッド17の垂直部分を容易に挿入することができる。このため、落下したシュラウドヘッド8も上部ガイドロッド17でガイドすることができる。
下部ガイドロッド16に接続されて上方に向かって伸びている上部ガイドロッド17の上端が、原子炉圧力容器1の軸方向において、原子炉ウェル19と機器仮置きプール22を連絡する第1通路23の底面23Aの位置に位置しているため、シュラウドヘッド8または蒸気乾燥器10を、上部ガイドロッド17によって遮られることなく、第1通路23を通して機器仮置きプール22と原子炉ウェル19の炉心4の真上の位置の間を容易に移動させることができる。
また、上部ガイドロッド17の上端が、原子炉圧力容器1の軸方向において、第1通路23の底面23Aの位置に位置しているので、燃料交換時における、炉心4と燃料貯蔵プールとの間での使用済燃料集合体及び新燃料集合体のそれぞれの移動は、上部ガイドロッド17によって阻害されない。なお、原子炉圧力容器1の軸方向における、原子炉ウェル19と燃料貯蔵プールは第2通路の底面の位置は、第1通路23の底面23Aの位置と同じである。
本発明の好適な他の実施例である実施例2のシュラウドヘッドの移動方法を、図6を用いて以下に説明する。
本実施例におけるシュラウドヘッドの移動方法は、実施例1のシュラウドヘッドの移動方法において鉄製の放射線遮へい板(放射線遮へい部材)32を原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面に取り付けて原子炉圧力容器1を放射線遮へい板32で覆った状態で実施される。
実施例1のシュラウドヘッドの移動方法では、支持部材18の取り付け作業時における、原子炉圧力容器1の内部から上方に向かう放射線の遮へいは、原子炉圧力容器1内でフランジ1Aの上端の位置までに存在する冷却水24によって行われている。
これに対し、本実施例は、支持部材18の上部ガイドロッド17への取り付け作業時におけるその放射線の遮へいを、原子炉圧力容器1内でフランジ1Aの上端の位置までに存在する冷却水24、及びフランジ1Aの上端に配置されて原子炉圧力容器1を覆っている、放射線遮へい板32により行っている。
上記した点を除いて、本実施例のシュラウドヘッドの移動方法は、実施例1のシュラウドヘッドの移動方法と同じである。本実施例のシュラウドヘッドの移動方法のうち実施例1のシュラウドヘッドの移動方法と異なる部分について、詳細に説明する。
シールドプラグ、格納容器ヘッド及び上蓋2が取り外された後、上部ガイドロッド17の下端部が、実施例1と同様に、原子炉圧力容器1内に設置された下部ガイドロッド16の上端部に接続される。このとき、冷却水24の水面は原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上端の位置に存在し、冷却水24が原子炉圧力容器1内に満たされている。
2本の上部ガイドロッド17が挿入される2つの切欠き部33が形成された、鉄製の円形をした放射線遮へい板32が、天井クレーンに吊るされて原子炉ウェル19内に下降される。放射線遮へい板32の厚み方向において放射線遮へい板32を貫通して形成された2つの切欠き部33も、上部ガイドロッド17と同様に、放射線遮へい板32の周方向に180度間隔で形成されている。放射線遮へい板32の下降に伴って、各上部ガイドロッド17がそれぞれの切欠き部33内に挿入される。放射線遮へい板32は、上部ガイドロッド17に沿って下降し、やがて、フランジ1Aの上面に着座する。この上面に置かれた放射線遮へい板32は、原子炉圧力容器1を覆って、フランジ1Aに取り外し可能に取り付けられる。
放射線遮へい板32をフランジ1Aに取り付けた状態で、第1通路23の底面23Aよりも下方に配置された支持部材18が、実施例1と同様に、原子炉ウェル19の側面及び上部ガイドロッド17に取り付けられる(図6参照)。支持部材18を上部ガイドロッド17等に取り付けた後、フランジ1Aから取り外した放射線遮へい板32を、天井クレーンによって吊り上げて運転床21上まで移動させる。支持部材18が放射線遮へい板32の切欠き部33内を通過できるように、各切欠き部33は、放射線遮へい板32の半径方向において、上部ガイドロッド17の挿入位置から放射線遮へい板32の側面に向かって細長く形成される。切欠き部33は、放射線遮へい板32の上面及び下面だけでなく、放射線遮へい板32の側面にも開口している。さらに、切欠き部33の水平方向における幅は、支持部材18の水平方向における幅よりも若干広くなっている。
放射線遮へい板32が運転床21上まで移動された後、原子炉圧力容器1から取り外された蒸気乾燥器10が、実施例1と同様に、天井クレーンによって吊り上げられて下部ガイドロッド16及び上部ガイドロッド17のそれぞれに沿って上昇され、原子炉ウェル19、及びスロットルプラグが取り外された第1通路23のそれぞれを通って機器仮置きプール22まで気中を移動される。
その後、冷却水24が、原子炉ウェル19、第1通路23及び機器仮置きプール22に前述の設定水位まで充填される。炉心シュラウド3から取り外された、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、実施例1と同様に、下部ガイドロッド16及び上部ガイドロッド17のそれぞれに沿って上昇され、原子炉ウェル19及び第1通路23のそれぞれを通って機器仮置きプール22まで冷却水24を移動される。
燃料交換作業及び原子炉圧力容器1内の保守点検作業が終了した後、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8を、機器仮置きプール22から第1通路23及び原子炉ウェル19を通して原子炉圧力容器1内まで冷却水24中を移動させる。原子炉ウェル19内に到達したシュラウドヘッド8は、上部ガイドロッド17及び下部ガイドロッドに沿って下降されてフランジ29に取り付けられる。その取り付け後、原子炉ウェル19内の冷却水24は排出され、冷却水24の水面はフランジ1Aの上端の位置まで低下される。そして、蒸気乾燥器10を、機器仮置きプール22から第1通路23を通して原子炉ウェル19まで気中を移動させる。原子炉ウェル19内に到達して気中に存在する蒸気乾燥器10は、上部ガイドロッド17及び下部ガイドロッドに沿って下降され、気水分離器9よりも上方で原子炉圧力容器1内の所定の位置に取り付けられる。
天井クレーンによって、放射線遮へい板32を、原子炉ウェル19内で下降させる。各上部ガイドロッド17が各切欠き部33内に挿入され、放射線遮へい板32は、各上部ガイドロッド17に沿って下降される。フランジ1Aの上端まで下降された放射線遮へい板32は、フランジ1Aに取り付けられる。放射線遮へい板32がフランジ1Aに取り付けられた状態で、支持部材18が、実施例1と同様に、原子炉ウェル19の側面及び上部ガイドロッド17から取り外される。その後、上部ガイドロッド17が、実施例1と同様に、下部ガイドロッド16から取り外される。
上蓋2のフランジ1Aの取り付け、スロットルプラグの第1通路23内への設置、格納容器ヘッドの原子炉格納容器への取り付け、及びシールドプラグの運転床21への取り付けが、この順番に実施される。
本実施例は、実施例1で生じる各効果を得ることができる。本実施例では、支持部材18の上部ガイドロッド17等への取り付け作業、及び支持部材18の上部ガイドロッド17等からの取り外し作業のために、放射線遮へい板32をフランジ1Aに取り付けて放射線遮へい板32で原子炉圧力容器1を覆っている。このため、原子炉圧力容器1内からの放射線を放射線遮へい板32で遮へいすることができ、支持部材18の取り付け作業を行う、前述のプラットフォーム上の作業員の被ばく線量を、放射線遮へい板32により、実施例1に比べてさらに低減することができる。
本発明の好適な他の実施例である実施例3のシュラウドヘッドの移動方法を、図7を用いて以下に説明する。
本実施例のシュラウドヘッドの移動方法では、図1に示す吊り具25に替えて図7に示す吊り具25Aが用いられる。吊り具25Aは、吊り具25に複数の浮き部材30を設けた構造を有している。複数の浮き部材30は、吊り具25Aの各ビーム26に取り付けられている。浮き部材30は、内部に空間が形成された中空部材を有し、圧縮空気が密封された中空部材の内部空間に充填されて構成される。
本実施例においても、上蓋2が取り外されて原子炉圧力容器1が解放され、上部ガイドロッド17Aの下端部が、実施例1と同様に、原子炉圧力容器1内に設置された下部ガイドロッド16の上端部に接続される(図8参照)。本実施例では、下部ガイドロッド16に接続された上部ガイドロッド17Aの上端は、図8に示すように、原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面よりも、若干、上方に向かって伸びている。この上部ガイドロッド17Aの上端は、実施例1において下部ガイドロッド16の上端部に接続された上部ガイドロッド17の、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aの位置まで達している上端よりもかなり下方に位置している。
実施例1と同様に、原子炉圧力容器1から取り外された蒸気乾燥器10、及び炉心シュラウド3から取り外された、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、順次、原子炉圧力容器1から原子炉ウェル19に搬出され、第1通路23を通って機器仮置きプール22まで移動される。さらに、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8、及び蒸気乾燥器10が、順次、機器仮置きプール22から第1通路23を通って原子炉ウェル19内に移動され、原子炉ウェル19から原子炉圧力容器1内に搬入される。原子炉圧力容器1からの搬出時または原子炉圧力容器1内への搬入時において、シュラウドヘッド8または蒸気乾燥器10は、天井クレーンに吊り下げられた吊り具25Aに吊り下げられ、原子炉圧力容器1内では下部ガイドロッド16の上端部に接続された上部ガイドロッド17A,及び下部ガイドロッド16にガイドされて移動する。
上記したシュラウドヘッド8または蒸気乾燥器10の原子炉圧力容器1からの搬出時、または、シュラウドヘッド8または蒸気乾燥器10の原子炉圧力容器1への搬入時において、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8、または蒸気乾燥器10は、吊り具25Aに吊り下げられた状態で、原子炉圧力容器1内でのシュラウドヘッド8または蒸気乾燥器10の設置位置と機器仮置きプール22の間を移動される。
気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8の、原子炉圧力容器1からの搬出時または原子炉圧力容器1内への搬入時において、天井クレーンに吊り下げられたシュラウドヘッド8が、冷却水24が充填された原子炉ウェル19内において、炉心4の真上で、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aよりも上方に位置しているときに、ワイヤ27が切れて、シュラウドヘッド8が、吊り具25Aと共に、万が一、落下した場合において、シュラウドヘッド8が、回転して炉心4に装荷されている燃料集合体5の上端部に接触したとしても、シュラウドヘッド8の落下速度は、吊り具25Aに設けられた浮き部材30により非常に減速され、また、その回転も抑制される。この落下速度の減速により、炉心4に装荷された燃料集合体5の損傷が防止される。
なお、落下する、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8の中心軸が、原子炉圧力容器1の軸方向に沿ったこのシュラウドヘッド8の回転によって原子炉圧力容器1のフランジ1Aの上面付近で水平になったときには、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が中心軸方向において或る幅を有しているため、落下したそのシュラウドヘッド8は、原子炉圧力容器1のフランジ1Aによりそれよりも下方への落下が妨げられ、炉心4内の燃料集合体5の損傷が避けられる。また、落下したそのシュラウドヘッド8の中心軸が水平状態とは異なって或る角度範囲内に傾斜しているとき、落下するそのシュラウドヘッド8は、原子炉圧力容器1内に入って自重によって原子炉圧力容器1内を下降する。原子炉圧力容器1内に入ってさらに落下するそのシュラウドヘッド8の中心軸の角度範囲が、上記の或る角度範囲の一部であるときは、落下したそのシュラウドヘッド8は、上部格子板7のフランジ29によって下降が阻止され、炉心4内の燃料集合体5の損傷を避けることができる。しかし、原子炉圧力容器1内に入ってさらに落下するそのシュラウドヘッド8の中心軸の角度範囲が、上記の或る角度範囲内の他の角度であるときに、落下したそのシュラウドヘッド8は、上部格子板7のフランジ29に衝突するものの、変形するため下降が阻止されず、炉心内の燃料集合体が損傷する可能性があるが、前述したように、吊り具25Aの浮き部材30によってそのシュラウドヘッド8の落下速度が著しく減速されるため、落下するそのシュラウドヘッド8によって炉心4内の燃料集合体5に加えられる衝撃力が格段に減少し変形が減少するため、落下するそのシュラウドヘッド8によって炉心4内の燃料集合体5の損傷を防止することができる。
落下したそのシュラウドヘッド8の落下速度は、吊り具25Aに設置する浮き部材30の中空部材内の空間に充填する圧縮空気の圧力によって予め調節される。
本発明の好適な他の実施例である実施例4のシュラウドヘッドの移動方法を、図9を用いて以下に説明する。
本実施例のシュラウドヘッドの移動方法は、実施例1のシュラウドヘッドの移動方法において実施例3で用いられる吊り具25A(図7参照)を使用するものである。すなわち、本実施例のシュラウドヘッドの移動方法では、図1に示す吊り具25に変えて図6に示す吊り具25Aが用いられる。吊り具25Aは、吊り具25に複数の浮き部材30を設けた構造を有している。複数の浮き部材30は、吊り具25Aの各ビーム26に取り付けられている。浮き部材30は、内部に空間が形成された中空部材を有し、圧縮空気が密封された中空部材の内部空間に充填されて構成される。
本実施例においても、実施例1と同様に、原子炉圧力容器1から取り外された蒸気乾燥器10、及び炉心シュラウド3から取り外された、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8が、順次、原子炉圧力容器1から原子炉ウェル19に搬出され、第1通路23を通って機器仮置きプール22まで移動される。さらに、気水分離器9が取り付けられたシュラウドヘッド8、及び蒸気乾燥器10が、順次、機器仮置きプール22から第1通路23を通って原子炉ウェル19内に移動され、原子炉ウェル19から原子炉圧力容器1内に搬入される。原子炉圧力容器1からの搬出時、または原子炉圧力容器1内への搬入時において、シュラウドヘッド8または蒸気乾燥器10は、天井クレーンに吊り下げられた吊り具25Aに吊り下げられており、実施例1と同様に、下部ガイドロッド16の上端部に接続されて上方に向かって伸びている上部ガイドロッド17、及び下部ガイドロッド16のそれぞれにガイドされて移動する。上蓋2が取り外されて原子炉圧力容器1が解放された後に下部ガイドロッド16の上端部に接続された上部ガイドロッド17は、実施例1と同様に、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aの位置まで伸びている。
吊り具25Aに吊り下げられたシュラウドヘッド8が、冷却水24が充填された原子炉ウェル19内において、炉心4の真上で、原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aよりも上方に位置しているとき、シュラウドヘッド8が、万が一、ワイヤ27が切れることによって落下したとしても、上部ガイドロッド17が原子炉圧力容器1の軸方向において第1通路23の底面23Aの位置まで伸びているため、落下したシュラウドヘッド8は、実施例1と同様に上部ガイドロッド17及び下部ガイドロッド16によってガイドされて下降する。このため、シュラウドヘッド8の落下によって炉心4内に装荷された燃料集合体が損傷することを防止することができる。
本実施例は、実施例1で生じる他の効果も得ることができる。さらに、本実施例は、吊り具25Aに浮き部材30が設けられているため、実施例3と同様に、落下するシュラウドヘッド8の落下速度がその浮き部材30によって著しく減速される。このため、落下するシュラウドヘッド8による炉心4内の燃料集合体5の損傷がより確実に防止できる。
なお、実施例2のシュラウドヘッドの移動方法において、実施例3で用いられる吊り具25Aを使用してもよい。
1…原子炉圧力容器、1A,29…フランジ、3…炉心シュラウド、4…炉心、5…燃料集合体、6…炉心支持板、7…上部格子板、7A…格子部材、8…シュラウドヘッド、9…気水分離器、10…蒸気乾燥器、16…下部ガイドロッド、17,17A…上部ガイドロッド、18…支持部材、19…原子炉ウェル、21…運転床、22…機器仮置きプール、23…第1通路、23A…底面、24…冷却水、25,25A…吊り具、30…浮き部材。
Claims (13)
- 上蓋を取り外して原子炉圧力容器を開放した後、上部ガイドロッドの下端部を、前記原子炉圧力容器の内面に設置された下部ガイドロッドの上端部に接続し、前記上部ガイドロッドの下端部が前記下部ガイドロッドの上端部に接続された状態で、前記上部ガイドロッドが前記下部ガイドロッドより上方に向かって伸びており、さらに、前記上部ガイドロッドの上端が、前記原子炉圧力容器の軸方向において、前記原子炉圧力容器の真上に形成された原子炉ウェルと前記原子炉ウェルのとなりに形成された機器仮置きプールを連絡する通路の底面の位置まで達しており、
前記原子炉圧力容器内に配置された炉心より上方において前記原子炉圧力容器内で前記原子炉圧力容器に取り外し可能に設置されるシュラウドヘッドであって気水分離器が取り付けられた前記シュラウドヘッドが移動される、前記原子炉圧力容器内における前記シュラウドヘッドの設置位置と前記機器仮置きプールとの間では、前記シュラウドヘッドを、前記通路内を移動させ、さらに、上端が前記通路の前記底面の位置まで達している前記上部ガイドロッドに沿って移動させることを特徴とするシュラウドヘッドの移動方法。 - 前記上部ガイドロッドを前記下部ガイドロッドに接続した後、支持部材を、前記原子炉ウェル内で、前記通路の前記底面よりも下方において前記原子炉ウェルの側面及び前記上部ガイドロッドのそれぞれに取り付ける請求項1に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
- 冷却水を、前記原子炉圧力容器内で前記原子炉圧力容器の、前記上蓋を取り付けるフランジの上面の位置まで充填し、
前記冷却水が前記フランジの上面の位置まで充填された状態で、前記支持部材の、前記原子炉ウェルの側面及び前記上部ガイドロッドのそれぞれへの取り付けを行う請求項2に記載のシュラウドヘッドの移動方法。 - 放射線遮へい部材を前記上蓋が取り外された前記原子炉圧力容器の上端に設置し、
前記下部ガイドロッドに接続された前記上部ガイドロッドが、前記原子炉圧力容器の上端に設置された前記放射線遮へい部材を貫通して前記放射線遮へい部材よりも上方に向かって伸びている状態で、前記支持部材の、前記原子炉ウェルの側面及び前記上部ガイドロッドのそれぞれへの取り付けを行う請求項2に記載のシュラウドヘッドの移動方法。 - 前記原子炉圧力容器から取り外された前記シュラウドヘッドを前記原子炉圧力容器内の設置位置から前記機器仮置きプールまで移動させるとき、前記上部ガイドロッドに沿って移動される前記シュラウドヘッドは、前記原子炉圧力容器から取り外された前記シュラウドヘッドであり、前記取り外されたシュラウドヘッドが、前記上部ガイドロッドに沿って上昇され、前記炉心の真上で、前記原子炉圧力容器の軸方向において前記通路の前記底面の位置よりも上方まで移動される請求項1または2に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
- 前記シュラウドヘッドを前記機器仮置きプールから前記原子炉圧力容器内の設置位置まで移動させるとき、前記上部ガイドロッドに沿って移動される前記シュラウドヘッドは、前記原子炉圧力容器内の設置位置に設置される前記シュラウドヘッドであり、前記設置位置に設置されるシュラウドヘッドが、前記炉心の真上で、前記原子炉圧力容器の軸方向において前記通路の前記底面の位置よりも上方の位置から前記上部ガイドロッドに沿って下降され、前記原子炉圧力容器内の前記設置位置まで移動される請求項1または2に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
- 上蓋を取り外して原子炉圧力容器を開放した後、上部ガイドロッドの下端部を、前記原子炉圧力容器の内面に設置された下部ガイドロッドの上端部に接続し、前記上部ガイドロッドの下端部が前記下部ガイドロッドの上端部に接続された状態で、前記上部ガイドロッドが前記下部ガイドロッドより上方に向かって伸びており、
前記原子炉圧力容器内に配置された炉心より上方において前記原子炉圧力容器内で前記原子炉圧力容器に取り外し可能に設置されるシュラウドヘッドが移動される、前記原子炉圧力容器内における前記シュラウドヘッドの設置位置と前記原子炉圧力容器の真上に形成された原子炉ウェルのとなりに形成された機器仮置きプールとの間では、前記シュラウドヘッドを、浮き部材を設けた吊り具に吊り下げた状態で、前記原子炉ウェルと前記機器仮置きプールを連絡する通路内を移動させ、さらに、前記上部ガイドロッド及び前記下部ガイドロッドに沿って移動させることを特徴とするシュラウドヘッドの移動方法。 - 前記シュラウドヘッドを前記機器仮置きプールから前記原子炉圧力容器内の設置位置まで移動させるとき、前記浮き部材が設けられた前記吊り具に吊り下げられて移動される前記シュラウドヘッドは、前記原子炉圧力容器から取り外された前記シュラウドヘッドであり、前記取り外されたシュラウドヘッドが、前記浮き部材が設けられた前記吊り具に吊り下げられた状態で、前記上部ガイドロッドに沿って上昇され、前記原子炉ウェル内における前記炉心の真上の位置まで移動される請求項7に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
- 前記シュラウドヘッドを前記機器仮置きプールから前記原子炉圧力容器内の設置位置まで移動させるとき、前記浮き部材が設けられた前記吊り具に吊り下げられて移動される前記シュラウドヘッドは、前記原子炉圧力容器内の設置位置に設置される前記シュラウドヘッドであり、前記設置位置に設置されるシュラウドヘッドが、前記浮き部材が設けられた前記吊り具に吊り下げられた状態で、前記上部ガイドロッドに沿って下降され、前記原子炉圧力容器内の前記設置位置まで移動される請求項7に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
- 前記上部ガイドロッドの下端部が前記下部ガイドロッドの上端部に接続された状態で、さらに、前記上部ガイドロッドの上端が、前記原子炉圧力容器の軸方向において前記通路の底面の位置まで達しており、
前記シュラウドヘッドの前記上部ガイドロッドに沿った移動時には、前記シュラウドヘッドを、浮き部材を設けた吊り具に吊り下げた状態で、上端が前記原子炉圧力容器の軸方向において前記通路の底面の位置まで達している前記上部ガイドロッドに沿って移動させる請求項7に記載のシュラウドヘッドの移動方法。 - 前記上部ガイドロッドを前記下部ガイドロッドに接続した後、前記上部ガイドロッドを、前記原子炉ウェル内で、前記原子炉ウェルの側面に取り付けられた支持部材に取り付ける請求項10に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
- 前記原子炉圧力容器から取り外された前記シュラウドヘッドを前記原子炉圧力容器内の設置位置から前記機器仮置きプールまで移動させるとき、前記上部ガイドロッドに沿って移動される前記シュラウドヘッドは、前記原子炉圧力容器から取り外された前記シュラウドヘッドであり、前記取り外されたシュラウドヘッドが、前記上部ガイドロッドに沿って上昇され、前記炉心の真上で、前記原子炉圧力容器の軸方向において前記通路の前記底面の位置よりも上方まで移動される請求項10または11に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
- 前記シュラウドヘッドを前記機器仮置きプールから前記原子炉圧力容器内の設置位置まで移動させるとき、前記上部ガイドロッドに沿って移動される前記シュラウドヘッドは、前記原子炉圧力容器内の設置位置に設置される前記シュラウドヘッドであり、前記設置位置に設置されるシュラウドヘッドが、前記炉心の真上で、前記原子炉圧力容器の軸方向において前記通路の前記底面の位置よりも上方の位置から前記上部ガイドロッドに沿って下降され、前記原子炉圧力容器内の前記設置位置まで移動される請求項10または11に記載のシュラウドヘッドの移動方法。
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